KR102197791B1 - Novel wideband chaotic approach lna with microcontroller compatibility and 5g wireless secure communication device using thereof - Google Patents

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Abstract

이산 로렌츠 시스템(Lorenz System)에 기반하여 3상 신호를 출력하는 마이크로컨트롤러, 상기 3상 신호를 입력받고, 상기 3상 신호 각각을 아날로그로 변환하여 출력하는 DA 컨버터, 아날로그로 변환된 상기 3상 신호를 입력받고, 다항식 혼돈 기법(polynomial chaos approach)을 이용하여 상기 아날로그로 변환된 3상 신호를 병합한 카오스 신호를 출력하는 3상 신호 병합회로 및 상기 카오스 신호를 입력받고, 상기 카오스 신호를 증폭하여 광대역 카오스 신호를 출력하는 LNA(Low Noise Amplifier) 회로를 포함하는, 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로가 개시된다.Microcontroller that outputs a three-phase signal based on a discrete Lorenz system, a DA converter that receives the three-phase signal and converts each of the three-phase signals to analog, and outputs the three-phase signal converted to analog A three-phase signal merging circuit for outputting a chaos signal in which the three-phase signal converted to analog is merged using a polynomial chaos approach and the chaos signal are input, and the chaos signal is amplified. Disclosed is a microcontroller-based broadband chaos low-noise amplification circuit, including a low noise amplifier (LNA) circuit that outputs a broadband chaos signal.

Figure R1020180160849
Figure R1020180160849

Description

마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로 및 이를 이용한 5G 무선 암호 통신 장치{NOVEL WIDEBAND CHAOTIC APPROACH LNA WITH MICROCONTROLLER COMPATIBILITY AND 5G WIRELESS SECURE COMMUNICATION DEVICE USING THEREOF}Microcontroller-based broadband chaos low-noise amplification circuit and 5G wireless encryption communication device using the same {NOVEL WIDEBAND CHAOTIC APPROACH LNA WITH MICROCONTROLLER COMPATIBILITY AND 5G WIRELESS SECURE COMMUNICATION DEVICE USING THEREOF}

본 발명은 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로 및 이를 이용한 5G 무선 암호 통신 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a microcontroller-based broadband chaos low-noise amplifier circuit and a 5G wireless encryption communication device using the same.

카오스 현상은 비선형 동력계에서 광범위하게 일어나는 현상으로서, 지난 수십 년간 이에 대한 이론적 또는 실험적 연구가 많이 진행되어 왔다. 최근에는, 카오스 시스템을 전기 또는 전자 회로와 같은 하드웨어로 구현하는 연구가 많이 주목받고 있다.Chaos is a phenomenon that occurs widely in nonlinear dynamometers, and there have been many theoretical or experimental studies on it over the past decades. Recently, a lot of attention has been paid to research on implementing a chaos system with hardware such as an electric or electronic circuit.

카오스 시스템은 카오스 신호의 특성에 따라 크게 연속형과 이산형으로 구분할 수 있다.Chaos systems can be largely divided into continuous type and discrete type according to the characteristics of the chaotic signal.

연속형 카오스 시스템으로서는 추아 회로나 로렌츠 회로를 예로 들 수 있다. 이러한 시스템은 수동 소자인 인덕터, 저항, 커패시터 등과 연산증폭기로 이루어지는 혼성 회로로 구현될 수 있다.Examples of the continuous chaos system include a Chua circuit and a Lorentz circuit. Such a system can be implemented as a hybrid circuit consisting of passive elements such as inductors, resistors, capacitors, and operational amplifiers.

이산형 카오스 시스템으로서는 스위치드 커패시터(SC) 또는 스위치드 커런트(SC) 방식과 같이, 클록 신호로 구동되는 집적 회로가 공지된 바 있다. 이러한 회로는 일반적으로 비겹침 2상 클록 신호에 의해 구동된다.As a discrete chaos system, an integrated circuit driven by a clock signal, such as a switched capacitor (SC) or switched current (SC) method, has been known. Such circuits are typically driven by non-overlapping two-phase clock signals.

한편, 5G는 5세대 이동통신이라고도 하며, 2GHz 이하의 주파수를 사용하는 4G 롱텀에볼루션(LTE)과 달리 26, 28, 38, 60 GHz 등에서 작동하는 밀리미터파 주파수를 이용하는 통신이다. 기존의 통신방식 대비 크게 빠른 전송 및 응답속도를 갖는 것을 특징으로 하며, 이로 인해 기존의 통신기술로는 구현이 어려웠던 다양한 기술들의 상용화가 가능할 것으로 기대되고 있다.On the other hand, 5G is also called 5th generation mobile communication, and unlike 4G Long Term Evolution (LTE), which uses a frequency of 2 GHz or less, it is a communication that uses millimeter wave frequencies that operate at 26, 28, 38, and 60 GHz. It is characterized by having a significantly faster transmission and response speed compared to the existing communication method, and this is expected to enable commercialization of various technologies that were difficult to implement with the existing communication technology.

카오스 시스템은 통신 및 신호 처리 응용이 가능한 신호 설계 및 생성을 위한 풍부한 도구를 제공하므로, 카오스 시스템은 5G 보안 통신을 위한 솔루션이 될 수 있다.Chaos System provides a wealth of tools for signal design and generation for communication and signal processing applications, so Chaos System can be a solution for 5G secure communication.

등록특허공보 제10-0931567호, 2009.12.04 등록Registered Patent Publication No. 10-0931567, 2009.12.04

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로 및 이를 이용한 5G 무선 암호 통신 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a microcontroller-based broadband chaos low-noise amplifier circuit and a 5G wireless encryption communication device using the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로는, 이산 로렌츠 시스템(Lorenz System)에 기반하여 3상 신호를 출력하는 마이크로컨트롤러, 상기 3상 신호를 입력받고, 상기 3상 신호 각각을 아날로그로 변환하여 출력하는 DA(Digital to Analog) 컨버터, 아날로그로 변환된 상기 3상 신호를 입력받고, 다항식 혼돈 기법(polynomial chaos approach)을 이용하여 상기 아날로그로 변환된 3상 신호를 병합한 카오스 신호를 출력하는 3상 신호 병합회로 및 상기 카오스 신호를 입력받고, 상기 카오스 신호를 증폭하여 광대역 카오스 신호를 출력하는 LNA(Low Noise Amplifier) 회로를 포함한다.The microcontroller-based broadband chaos low-noise amplification circuit according to an aspect of the present invention for solving the above-described problem is a microcontroller that outputs a three-phase signal based on a discrete Lorenz system, and receives the three-phase signal. , A digital to analog (DA) converter that converts and outputs each of the three-phase signals into analog, receives the three-phase signal converted to analog, and converts the three to analog using a polynomial chaos approach. And a three-phase signal merging circuit for outputting a chaotic signal obtained by merging phase signals, and a low noise amplifier (LNA) circuit for receiving the chaotic signal and amplifying the chaotic signal to output a broadband chaotic signal.

또한, 상기 마이크로컨트롤러는, 상기 3상 신호를 출력할 하나 이상의 포트를 각각 할당하고, 상기 할당된 하나 이상의 포트로 상기 3상 신호를 각각 출력할 수 있다.In addition, the microcontroller may allocate at least one port to output the three-phase signal, and output the three-phase signal to the at least one allocated port.

또한, 상기 3상 출력은 X-상, Y-상 및 Z-상을 포함하고, 상기 DA 컨버터는,In addition, the three-phase output includes an X-phase, Y-phase and Z-phase, the DA converter,

상기 X-상 출력이 할당된 하나 이상의 포트와 연결되고, 상기 X-상 출력을 아날로그로 변환하는 X-상 DA 컨버터, 상기 Y-상 출력이 할당된 하나 이상의 포트와 연결되고, 상기 Y-상 출력을 아날로그로 변환하는 Y-상 DA 컨버터 및 상기 Z-상 출력이 할당된 하나 이상의 포트와 연결되고, 상기 Z-상 출력을 아날로그로 변환하는 Z-상 DA 컨버터를 포함할 수 있다.The X-phase output is connected to at least one port assigned, the X-phase DA converter for converting the X-phase output to analog, the Y-phase output is connected to at least one port assigned, the Y-phase It may include a Y-phase DA converter for converting the output to analog and a Z-phase DA converter connected to at least one port to which the Z-phase output is assigned, and converts the Z-phase output to analog.

또한, 상기 마이크로컨트롤러는, 아래 수학식 1과 같이 세 개의 상미분방정식을 포함하는 동역학계로 구성된 로렌츠 시스템을,In addition, the microcontroller includes a Lorentz system composed of a dynamic system including three ordinary differential equations as shown in Equation 1 below,

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112018125260414-pat00001
Figure 112018125260414-pat00001

아래 수학식 3과 같이 오일러 방법론에 기반하여 이산화한 이산 로렌츠 시스템에 기반하여 상기 3상 신호를 생성할 수 있다.The three-phase signal may be generated based on a discrete Lorentz system discretized based on Euler methodology as shown in Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112018125260414-pat00002
Figure 112018125260414-pat00002

또한, 상기 수학식 1의 파라미터 p는 10으로 설정되고, 상기 파라미터 r은 30으로 설정되고, 상기 파라미터 b는 2.66으로 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the parameter p of Equation 1 may be set to 10, the parameter r may be set to 30, and the parameter b may be set to 2.66.

또한, 상기 LNA 회로는, 복수의 마이크로스트립 선로(microstrip line)를 포함할 수 있다.In addition, the LNA circuit may include a plurality of microstrip lines.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따라, 개시된 실시 예에 따른 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로를 이용하여 5G 보안 통신을 위한 메시지 암호화를 수행하는, 5G 무선 암호 통신 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for solving the above-described problem, a 5G wireless encryption communication device is provided that performs message encryption for 5G secure communication using a microcontroller-based broadband chaos low-noise amplification circuit according to the disclosed embodiment. .

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the present invention are included in the detailed description and drawings.

개시된 실시 예에 따르면, 카오스 신호에 기반하여 5G 암호화 통신을 가능케 하는 알고리즘, 회로 및 이를 이용하는 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the disclosed embodiment, there is an effect of providing an algorithm, a circuit, and a device using the same that enable 5G encrypted communication based on a chaos signal.

또한, 로렌츠 시스템을 이산화함으로써 마이크로컨트롤러에 적용할 수 있도록 하는 효과가 있으며, LNA를 활용하여 잡음이 감소된 광대역 카오스 암호화 신호를 획득할 수 있는 효과가 있다.In addition, by discretizing the Lorentz system, there is an effect that it can be applied to a microcontroller, and there is an effect of obtaining a wideband chaos coded signal with reduced noise by using an LNA.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 일 실시 예에 따른 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로를 도시한 도면이다.
도 2는 마이크로컨트롤러에서 수행되는 알고리즘을 도시한 흐름도이다.
도 3은 마이크로컨트롤러를 포함하는 회로의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 3상 신호 병합회로로부터 출력되는 카오스 신호의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 LNA 회로를 구성하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 LNA 회로의 분석 결과를 도시한 그래프이다.
1 is a diagram illustrating a microcontroller-based broadband chaos low noise amplification circuit according to an exemplary embodiment.
2 is a flow chart illustrating an algorithm performed in a microcontroller.
3 is a diagram illustrating an example of a circuit including a microcontroller.
4 is a diagram illustrating an example of a chaotic signal output from a three-phase signal merging circuit.
5 is a diagram illustrating an example of a method of configuring an LNA circuit.
6 and 7 are graphs showing the analysis results of the LNA circuit.

명세서에서 사용되는 "부" 또는 “모듈”이라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 또는 “모듈”은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 또는 “모듈”은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부" 또는 “모듈”들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들로 더 분리될 수 있다.The term "unit" or "module" used in the specification refers to a hardware component such as software, FPGA or ASIC, and the "unit" or "module" performs certain roles. However, "unit" or "module" is not meant to be limited to software or hardware. The “unit” or “module” may be configured to be in an addressable storage medium, or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, "sub" or "module" refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, It includes procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. Components and functions provided within "sub" or "module" may be combined into a smaller number of components and "sub" or "modules" or into additional components and "sub" or "modules". Can be further separated.

아래에서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들(이하, 통상의 기술자들)이 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 첨부되는 도면들을 참조하여 몇몇 실시 예가 명확하고 상세하게 설명될 것이다.In the following, some embodiments will be described clearly and in detail with reference to the accompanying drawings so that those with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains (hereinafter, ordinary technicians) can easily implement the present invention. will be.

도 1은 일 실시 예에 따른 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a microcontroller-based broadband chaos low noise amplification circuit according to an exemplary embodiment.

도 1을 참조하면, 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로(100)는 마이크로컨트롤러(110), DA(Digital to Analog) 컨버터(120), 3상 신호 병합회로(130) 및 LNA(Low Noise Amplifier) 회로(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a microcontroller-based broadband chaos low noise amplification circuit 100 includes a microcontroller 110, a digital to analog (DA) converter 120, a three-phase signal merging circuit 130, and a low noise amplifier (LNA). Circuit 140.

일 실시 예에서, 마이크로컨트롤러(110)는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 제어장치일 수 있으나, 특정 종류의 제어장치로 제한되는 것은 아니다.In an embodiment, the microcontroller 110 may be a control device including at least one processor, but is not limited to a specific type of control device.

일 실시 예에서, 마이크로컨트롤러(110)는 프로세서 및 메모리를 포함하고, 프로세서는 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 본 명세서에서 설명되는 마이크로컨트롤러(110)의 동작들을 수행할 수 있다.In an embodiment, the microcontroller 110 includes a processor and a memory, and the processor executes one or more instructions stored in the memory to perform operations of the microcontroller 110 described herein.

일 실시 예에서, 마이크로컨트롤러(110)는 이산 로렌츠 시스템(Lorenz System)에 기반하여 3상 신호를 출력한다.In one embodiment, the microcontroller 110 outputs a three-phase signal based on a discrete Lorenz system.

로렌츠 시스템은 일반적으로 아래 수학식 1과 같은 세 개의 상미분방정식을 포함하는 동역학계로 구성되며, 연속형 카오스 시스템의 일종으로 분류된다.The Lorentz system is generally composed of a dynamics system including three ordinary differential equations as shown in Equation 1 below, and is classified as a type of continuous chaos system.

Figure 112018125260414-pat00003
Figure 112018125260414-pat00003

위 수학식 1에서, p, r 및 b는 파라미터로서, 특정 값으로 초기화될 수 있다. 바람직한 실시 예에서, 수학식 1의 파라미터 p는 10으로 설정되고, 상기 파라미터 r은 30으로 설정되고, 상기 파라미터 b는 2.66으로 설정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In Equation 1 above, p, r, and b are parameters and may be initialized to specific values. In a preferred embodiment, the parameter p of Equation 1 may be set to 10, the parameter r may be set to 30, and the parameter b may be set to 2.66, but the present invention is not limited thereto.

아래 수학식 2는 로렌츠 시스템을 주파수 영역(domain)에서 나타낸 것이다.Equation 2 below shows the Lorentz system in a frequency domain.

Figure 112018125260414-pat00004
Figure 112018125260414-pat00004

위 수학식 2에서, a는 딜레이션 팩터(dilation factor)이며, 주파수 스프레딩(frequency spreading)을 제어하기 위하여 1보다 큰 값을 유지한다.In Equation 2 above, a is a dilation factor, and a value greater than 1 is maintained to control frequency spreading.

일 실시 예에서, 로렌츠 시스템에 기반한 5G 무선 암호 통신 장치를 제공하기 위해 카오스 시스템을 이용하되, 그 중 로렌츠 시스템에 기반한 로렌츠 발진기를 이용하고자 한다.In an embodiment, a Chaos system is used to provide a 5G wireless cryptographic communication device based on the Lorentz system, and among them, a Lorentz oscillator based on the Lorentz system is used.

단, 다양한 장치에서 5G 무선 암호 통신을 제공하도록 하기 위해, 로렌츠 발진기를 마이크로컨트롤러(110)에 적용할 필요가 있다. 이에 따라, 로렌츠 시스템을 오일러 방법론에 기반하여 아래 수학식 3과 같이 이산화할 수 있다.However, in order to provide 5G wireless cryptographic communication in various devices, it is necessary to apply the Lorentz oscillator to the microcontroller 110. Accordingly, the Lorentz system can be discretized as shown in Equation 3 below based on the Euler methodology.

Figure 112018125260414-pat00005
Figure 112018125260414-pat00005

마이크로컨트롤러(110)는 이산화된 로렌츠 시스템에 기반하여 3상 출력 신호를 생성할 수 있다.The microcontroller 110 may generate a three-phase output signal based on the discrete Lorentz system.

일 실시 예에서, 3상 출력은 X-상, Y-상 및 Z-상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the three-phase output may include X-phase, Y-phase and Z-phase.

도 2는 마이크로컨트롤러에서 수행되는 알고리즘을 도시한 흐름도이다.2 is a flow chart showing an algorithm performed in a microcontroller.

도 2에 도시된 각 단계들은 마이크로컨트롤러(110)에서 수행되는 알고리즘을 시계열적으로 도시한 것이다.Each of the steps shown in FIG. 2 shows an algorithm performed in the microcontroller 110 in time series.

단계 S210에서, 마이크로컨트롤러(110)는 초기화 동작을 수행한다.In step S210, the microcontroller 110 performs an initialization operation.

단계 S220에서, 마이크로컨트롤러(110)는 파라미터 초기화를 수행한다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러(110)는 위 수학식 1의 파라미터 p, r 및 b를 각각 10, 30 및 2.66으로 초기화할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In step S220, the microcontroller 110 performs parameter initialization. For example, the microcontroller 110 may initialize the parameters p, r, and b of Equation 1 to 10, 30, and 2.66, respectively, but is not limited thereto.

단계 S230에서, 마이크로컨트롤러(110)는 로렌스 시스템에 기반한 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러(110)는 단계 S220에서 초기화된 파라미터에 기반하여, 수학식 1과 같은 로렌스 시스템의 연산을 수행할 수 있다.In step S230, the microcontroller 110 may perform an operation based on the Lawrence system. For example, the microcontroller 110 may perform an operation of the Lawrence system, such as Equation 1, based on the parameter initialized in step S220.

단계 S240에서, 마이크로컨트롤러(110)는 이산화된 로렌츠 시스템의 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러(110)는 위 수학식 3에 기반한 연산을 수행할 수 있다.In step S240, the microcontroller 110 may perform an operation of the discrete Lorentz system. For example, the microcontroller 110 may perform an operation based on Equation 3 above.

마이크로컨트롤러(110)는 연산의 결과로서 3상 출력 신호를 획득할 수 있으며, 3상 출력 신호는 각각 x, y 및 z 변수에 대한 연산 결과를 포함할 수 있다.The microcontroller 110 may obtain a three-phase output signal as a result of an operation, and the three-phase output signal may include operation results for x, y, and z variables, respectively.

단계 S250에서, 마이크로컨트롤러(110)는 각 상에 대한, 즉 각 변수에 대한 출력 포트를 할당할 수 있다. 할당되는 포트의 수는 제한되지 않으며, 마이크로컨트롤러의 종류 및 출력되는 데이터의 종류에 따라 다르게 할당될 수 있다.In step S250, the microcontroller 110 may allocate an output port for each phase, that is, for each variable. The number of ports allocated is not limited, and may be allocated differently according to the type of microcontroller and the type of data to be output.

예를 들어, 마이크로컨트롤러(110)는 PIC18F4520이고, 각 변수에 대하여 B, C 및 D 포트를 할당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the microcontroller 110 is PIC18F4520, and B, C, and D ports may be assigned to each variable, but the present invention is not limited thereto.

단계 S260에서, 마이크로컨트롤러(110)는 새로운 값에 기존 값을 입력한다.In step S260, the microcontroller 110 inputs an existing value to a new value.

단계 S270에서, 마이크로컨트롤러(110)는 컨트롤러 리셋여부를 확인하고, 컨트롤러 리셋시 단계를 종료하고, 컨트롤러가 리셋되지 않으면 단계 S230부터 다시 각 단계를 수행할 수 있다.In step S270, the microcontroller 110 checks whether the controller is reset, ends the step when the controller is reset, and if the controller is not reset, each step may be performed again from step S230.

도 2와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.The steps of the method or algorithm described in connection with FIG. 2 may be implemented directly in hardware, implemented as a software module executed by hardware, or a combination thereof. Software modules include Random Access Memory (RAM), Read Only Memory (ROM), Erasable Programmable ROM (EPROM), Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM), Flash Memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside on any type of computer-readable recording medium well known in the art to which the present invention pertains.

또한, 도 2와 관련하여 설명된 알고리즘의 구성 요소들은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 구성 요소들은 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있으며, 이와 유사하게, 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다.In addition, components of the algorithm described with reference to FIG. 2 may be implemented as a program (or application) and stored in a medium to be executed in combination with a computer that is hardware. Components of the present invention may be implemented as software programming or software elements, and similarly, embodiments include various algorithms implemented with a combination of data structures, processes, routines or other programming elements, including C, C++ , Java, assembler, or the like may be implemented in a programming or scripting language. Functional aspects can be implemented with an algorithm running on one or more processors.

다시 도 1을 참조하면, 마이크로컨트롤러(110)의 각 포트는 마이크로컨트롤러(110)로부터 출력되는 3상 신호를 입력받고, 입력된 3상 신호 각각을 아날로그로 변환하여 출력하는 DA 컨버터(120)와 연결될 수 있다.Referring back to FIG. 1, each port of the microcontroller 110 receives a three-phase signal output from the microcontroller 110, and a DA converter 120 that converts each of the input three-phase signals into analog and outputs them. Can be connected.

도 1에 도시된 실시 예를 참조하면, DA 컨버터(120)는 X-상 출력이 할당된 하나 이상의 포트와 연결되고, X-상 출력을 아날로그로 변환하는 X-상 DA 컨버터(122), Y-상 출력이 할당된 하나 이상의 포트와 연결되고, Y-상 출력을 아날로그로 변환하는 Y-상 DA 컨버터(124) 및 Z-상 출력이 할당된 하나 이상의 포트와 연결되고, Z-상 출력을 아날로그로 변환하는 Z-상 DA 컨버터(126)를 포함할 수 있다.Referring to the embodiment shown in FIG. 1, the DA converter 120 is connected to one or more ports to which an X-phase output is assigned, and an X-phase DA converter 122 for converting the X-phase output into analog, Y -Phase output is connected to one or more ports assigned, Y-phase DA converter 124 for converting Y-phase output to analog and Z-phase output is connected to at least one port assigned, and Z-phase output It may include a Z-phase DA converter 126 for converting to analog.

일 실시 예에서, X-상 DA 컨버터(122)는 마이크로컨트롤러(110)의 포트 B와 연결되고, Y-상 DA 컨버터(124)는 마이크로컨트롤러(110)의 포트 C와 연결되고, Z-상 DA 컨버터(126)는 마이크로컨트롤러(110)의 포트 D와 각각 연결될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the X-phase DA converter 122 is connected to the port B of the microcontroller 110, the Y-phase DA converter 124 is connected to the port C of the microcontroller 110, and the Z-phase The DA converter 126 may be connected to each port D of the microcontroller 110, but is not limited thereto.

일 실시 예에서, DA 컨버터(120)에 포함된 각 컨버터들(122, 124 및 126)은, DA 컨버터(120)에서 아날로그로 변환된 신호를 입력받고, 다항식 혼돈 기법(polynomial chaos approach)을 이용하여 아날로그로 변환된 3상 신호를 병합한 카오스 신호를 출력하는 3상 신호 병합회로(130)와 연결된다.In an embodiment, each of the converters 122, 124, and 126 included in the DA converter 120 receives a signal converted to analog from the DA converter 120, and uses a polynomial chaos approach. Thus, it is connected to a three-phase signal merging circuit 130 that outputs a chaos signal obtained by merging the three-phase signal converted to analog.

도 3은 마이크로컨트롤러를 포함하는 회로의 일 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of a circuit including a microcontroller.

도 3을 참조하면, 마이크로컨트롤러(110) 및 마이크로컨트롤러(110)의 각 포트에 연결된 X-상 DA 컨버터(122), Y-상 DA 컨버터(124) 및 Z-상 DA 컨버터(126)가 도시되어 있다.3, the microcontroller 110 and the X-phase DA converter 122, Y-phase DA converter 124, and Z-phase DA converter 126 connected to each port of the microcontroller 110 are shown. Has been.

도 3에 도시된 실시 예에 따르면, X-상 DA 컨버터(122), Y-상 DA 컨버터(124) 및 Z-상 DA 컨버터(126)는 각각 마이크로컨트롤러(110)의 8개 포트와 연결되어 있다. 예를 들어, X-상 DA 컨버터(122), Y-상 DA 컨버터(124) 및 Z-상 DA 컨버터(126)는 각각 포트 B, 포트 C 및 포트 D의 각 8개 포트와 연결될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to the embodiment shown in FIG. 3, the X-phase DA converter 122, the Y-phase DA converter 124, and the Z-phase DA converter 126 are connected to eight ports of the microcontroller 110, respectively. have. For example, the X-phase DA converter 122, Y-phase DA converter 124, and Z-phase DA converter 126 may be connected to each of eight ports of port B, port C, and port D, respectively, It is not limited thereto.

X-상 DA 컨버터(122), Y-상 DA 컨버터(124) 및 Z-상 DA 컨버터(126)는 마이크로컨트롤러(110)로부터 이산 로렌츠 시스템의 연산결과에 따라 각각 x, y 및 z 변수의 계산결과에 대응하는 이산 신호(디지털 신호)를 획득하고, 이를 아날로그 신호로 변환하여 3상 신호 병합회로(130)에 전달한다.X-phase DA converter 122, Y-phase DA converter 124, and Z-phase DA converter 126 calculate x, y and z variables, respectively, according to the calculation result of the discrete Lorentz system from the microcontroller 110 A discrete signal (digital signal) corresponding to the result is obtained, converted into an analog signal, and transmitted to the three-phase signal merging circuit 130.

3상 신호 병합회로(130)는 X-상 DA 컨버터(122), Y-상 DA 컨버터(124) 및 Z-상 DA 컨버터(126)로부터 입력되는 신호를 병합하여 카오스 출력 신호(Cout)를 생성 및 출력한다. 신호의 병합에는 다항식 혼돈 기법(polynomial chaos approach)이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The three-phase signal merging circuit 130 merges signals input from the X-phase DA converter 122, the Y-phase DA converter 124, and the Z-phase DA converter 126 to generate a chaotic output signal Cout. And output. A polynomial chaos approach may be used for signal merging, but is not limited thereto.

도 4는 3상 신호 병합회로로부터 출력되는 카오스 신호의 일 예를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a chaotic signal output from a three-phase signal merging circuit.

도 4를 참조하면, 주파수 대역별 전압(Cout)의 출력값 형태의 카오스 신호(300)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 4, a chaos signal 300 in the form of an output value of a voltage Cout for each frequency band is shown.

3상 신호 병합회로(130)로부터 출력되는 카오스 신호는 LNA 회로(140)에 입력된다. LNA 회로(140)는 카오스 신호를 입력받고, 입력된 카오스 신호를 증폭하여 광대역 카오스 신호를 출력한다.The chaotic signal output from the three-phase signal merging circuit 130 is input to the LNA circuit 140. The LNA circuit 140 receives a chaos signal, amplifies the input chaos signal, and outputs a broadband chaos signal.

카오스 신호는 광대역이고, 잡음이 많으며 예측하기 어려운 특성을 갖는다. LNA 회로(140)는 카오스 신호의 잡음을 감소시킬 수 있다. 일 예로, 마이크로컨트롤러(110)에 적용된 로렌츠 시스템에 기초하여 생성된 카오스 신호의 잡음지수(noise figure)가 5.8에서 5.2dB이었을 때, LNA 회로(140)를 통해 출력된 신호의 잡음지수는 4.4 에서 1.5dB로 감소되었다.Chaos signals are broadband, noisy, and difficult to predict. The LNA circuit 140 may reduce noise of a chaotic signal. For example, when the noise figure of the chaotic signal generated based on the Lorentz system applied to the microcontroller 110 is 5.8 to 5.2 dB, the noise figure of the signal output through the LNA circuit 140 is 4.4. Reduced to 1.5dB.

도 5는 LNA 회로를 구성하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a method of configuring an LNA circuit.

도 5를 참조하면, LNA 회로(140)는 적어도 하나의 CMOS(M'), 하나 이상의 캐퍼시터(C1 내지 C6), 하나 이상의 저항(R1 내지 R3) 및 하나 이상의 마이크로스트립 선로(microstrip line: ML1 내지 ML5)를 포함한다.5, the LNA circuit 140 includes at least one CMOS (M'), one or more capacitors C1 to C6, one or more resistors R1 to R3, and one or more microstrip lines (ML1 to C6). ML5).

일 예로, LNA 회로(140)는 RF_in 단에서 카오스 신호(310)를 입력받는다. 예로, 도 5에 도시된 카오스 신호(310)는 도 4의 카오스 신호(300)에서 0.5GHz 내지 0.7GHz 사이의 신호 중 적어도 일부를 샘플링한 것일 수 있다.For example, the LNA circuit 140 receives the chaos signal 310 from the RF_in terminal. For example, the chaotic signal 310 illustrated in FIG. 5 may be obtained by sampling at least a portion of a signal between 0.5 GHz and 0.7 GHz in the chaotic signal 300 of FIG. 4.

LNA 회로(140)의 신호 처리는, 아래 수학식 4와 같이 랜덤변수 확장에 기반한 미확인 파형의 확률적 근사로부터 시작될 수 있다.The signal processing of the LNA circuit 140 may be started from a probabilistic approximation of an unknown waveform based on random variable expansion as shown in Equation 4 below.

Figure 112018125260414-pat00006
Figure 112018125260414-pat00006

위 수학식 4에서, φk는 랜덤 파라미터의 확률밀도함수에 직교한다. 확률 파라미터(매개변수)를 갖는 회로의 동작은 아래 수학식 5와 같이 설명될 수 있다.In Equation 4 above, φk is orthogonal to the probability density function of the random parameter. The operation of the circuit having the probability parameter (parameter) can be described as in Equation 5 below.

Figure 112018125260414-pat00007
Figure 112018125260414-pat00007

위 수학식 5에서, (ξ) = (ξ1, ?? ?? ,ξr)는 모든 랜덤 회로 파라미터를 수집한 r차원의 변수이다.In Equation 5 above, (ξ) = (ξ1, ???,ξr) is an r-dimensional variable in which all random circuit parameters are collected.

f(x(t, ξ), ξ), u(t)는 독립적 자극과 비선형적 전류를 포함하고, x(t, ξ)는 회로 구성요소에 흘러들어가는 전류 및 노드 전압을 수집한다. f(x(t, ξ), ξ), u(t) contain independent stimulus and non-linear current, and x(t, ξ) collects the current flowing into the circuit components and the node voltage.

세 가지 카오스 출력(X-상, Y-상, Z-상)에 대한 종합적 접근방법을 적용하기 위하여, 다항식 확장(수학식 4)은 수학식 5에 대입되고, 이에 따라 수학식 6이 도출된다.In order to apply a comprehensive approach to the three chaotic outputs (X-phase, Y-phase, Z-phase), polynomial expansion (Equation 4) is substituted into Equation 5, and accordingly, Equation 6 is derived. .

Figure 112018125260414-pat00008
Figure 112018125260414-pat00008

위 수학식 6에서, 랜덤 파라미터의 값은 ξ = ξm 인 특정 값으로 고정되며, 이에 따라 아래 수학식 7이 도출된다.In Equation 6 above, the value of the random parameter is fixed to a specific value of ξ = ξm, and accordingly, Equation 7 below is derived.

Figure 112018125260414-pat00009
Figure 112018125260414-pat00009

위 수학식 7에서, amk = φk(ξm)이고, m은 이에 따른 값으로 설정된다.In Equation 7 above, amk = φk(ξm), and m is set to a corresponding value.

이에 따라 변수를 변경하는 것이 가능하고, 따라서 수학식 8이 도출된다.Accordingly, it is possible to change the variable, and thus Equation 8 is derived.

Figure 112018125260414-pat00010
Figure 112018125260414-pat00010

위 수학식 8과 같이 분리된 등식은 LNA 회로(140)에 적용되며, r차원 변수에 대하여 반복적으로 시뮬레이션될 수 있다. The separated equation as in Equation 8 above is applied to the LNA circuit 140, and may be repeatedly simulated for r-dimensional variables.

LNA 회로(140)는 선택된 파라미터(r=30) 에 기초하여, 도 5에 도시된 회로에 기반한 분석을 수행한다.The LNA circuit 140 performs an analysis based on the circuit shown in FIG. 5 based on the selected parameter (r=30).

일 실시 예에서, LNA 회로(140)는 입력 포트와 출력 포트 사이의 구성요소 간 매칭을 제공하는 마이크로스트립 라인(ML1 내지 ML5)을 포함한다. 일 예로, LNA 회로(140)는 이와 같은 환경을 제공하는 ADS(Advanced Design System) 플랫폼에 기반하여 설계, 적용 및 시뮬레이션될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the LNA circuit 140 includes microstrip lines ML1 to ML5 that provide component-to-element matching between the input port and the output port. As an example, the LNA circuit 140 may be designed, applied, and simulated based on an Advanced Design System (ADS) platform providing such an environment, but is not limited thereto.

일 실시 예에서, LNA 회로(140)는 45nm TSMC 공정에 기초하여 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In one embodiment, the LNA circuit 140 may be manufactured based on the 45nm TSMC process, but is not limited thereto.

도 6 및 도 7은 LNA 회로의 분석 결과를 도시한 그래프이다.6 and 7 are graphs showing the analysis results of the LNA circuit.

도 6을 참조하면, LNA 회로의 출력으로부터 2 에서 10GHz의 광대역에 걸쳐 5G 대역이 획득됨을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that a 5G band is obtained over a broadband of 2 to 10 GHz from the output of the LNA circuit.

또한, 도 7을 참조하면, LNA 회로 적용 이전과 이후의 노이즈 분석 결과가 도시되어 있다. 도 7에 따르면, 마이크로컨트롤러 적용 이후의 지그재그 노이즈는 5.8에서 5.2 dB인 데 반해, 잡음 지수가 다항식 카오스 기술을 이용한 LNA 회로 적용 이후에는 4.4dB에서 1.5dB로 감소하는 것이 확인된다.Also, referring to FIG. 7, noise analysis results before and after application of the LNA circuit are shown. According to FIG. 7, it is confirmed that the zigzag noise after application of the microcontroller is 5.8 to 5.2 dB, while the noise figure decreases from 4.4 dB to 1.5 dB after the LNA circuit using the polynomial chaos technique is applied.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 LNA 회로(140)의 출력으로서 잡음이 감소된 광대역 카오스 신호(400)가 획득된다.Accordingly, as shown in FIG. 5, as an output of the LNA circuit 140, a wideband chaotic signal 400 with reduced noise is obtained.

일 실시 예에서, 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로(100)는 5G 보안 통신에 이용될 수 있다. In an embodiment, the microcontroller-based broadband chaos low noise amplification circuit 100 may be used for 5G secure communication.

카오스 신호는 메시지의 암호화에 다양한 방법으로 이용될 수 있으며, 일 예로 송신 측에서 카오스 신호와 정보 신호를 곱하고, 이에 다시 카오스 신호를 더해서 전송할 수 있다. 이에 따라, 수신측에서는 전송된 신호를 수신측 카오스 신호로 빼준 후, 다시 나누어서 전송된 신호를 회복할 수 있다. 이 경우, 송신측과 수신측의 동기화 작업이 수행되어야 한다.The chaos signal may be used in various ways for encrypting a message. For example, the transmission side may multiply the chaos signal and the information signal, and then add the chaos signal again to transmit. Accordingly, the receiving side can recover the transmitted signal by subtracting the transmitted signal as the receiving side chaos signal and dividing it again. In this case, synchronization between the sending side and the receiving side must be performed.

단, 이는 예시로서 제공된 것이며, 카오스 신호를 이용한 암호화 방법은 이에 제한되는 것은 아니다.However, this is provided as an example, and the encryption method using the chaos signal is not limited thereto.

일 예로, 마이크로컨트롤러(110)는 암호화하여야 할 신호를 획득하고, 이에 기초하여 카오스 신호를 생성하며, 이에 따라 최종적으로 LNA 회로(140)에서는 광대역 카오스 암호화 신호(wideband chaotic encryption signal)를 출력할 수 있다.For example, the microcontroller 110 acquires a signal to be encrypted and generates a chaotic signal based thereon, and accordingly, the LNA circuit 140 may finally output a wideband chaotic encryption signal. have.

즉, 개시된 실시 예에 따른 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로(100)를 포함하고, 이에 기반하여 5G 보안 통신을 위한 메시지 암호화를 수행하는 5G 무선 암호 통신 장치가 제공될 수 있다.That is, a 5G wireless encryption communication device including the microcontroller-based broadband chaos low noise amplification circuit 100 according to the disclosed embodiment and performing message encryption for 5G secure communication based on the microcontroller-based broadband chaos low noise amplification circuit 100 may be provided.

예를 들어, 5G 무선 암호 통신 장치는 5G 통신을 가능케 하는 통신 모듈일 수도 있고, 5G 통신 모듈을 포함하는 컴퓨터일 수도 있다. For example, the 5G wireless encryption communication device may be a communication module enabling 5G communication or a computer including a 5G communication module.

본 명세서에서, 컴퓨터는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 모든 종류의 하드웨어 장치를 의미하는 것이고, 실시 예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 동작하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱, 노트북 및 각 장치에서 구동되는 사용자 클라이언트 및 애플리케이션을 모두 포함하는 의미로서 이해될 수 있으며, 또한 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 제한되지 않는 실시 예로서, 컴퓨터는 적어도 하나의 마이크로컨트롤러를 포함하는 임베디드 시스템 및 IoT 장치 등을 더 포함할 수 있다.In the present specification, a computer refers to all kinds of hardware devices including at least one processor, and may be understood as encompassing a software configuration operating in a corresponding hardware device according to embodiments. For example, the computer may be understood as including all of a smartphone, a tablet PC, a desktop, a laptop, and a user client and an application running on each device, but is not limited thereto. In addition, as a non-limiting embodiment, the computer may further include an embedded system including at least one microcontroller and an IoT device.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects, and should be understood as non-limiting.

100: 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로
110: 마이크로컨트롤러
120: DA 컨버터
122: X-상 DA 컨버터
124: Y-상 DA 컨버터
126: Z-상 DA 컨버터
130: 3상 신호 병합회로
140: LNA
100: Microcontroller-based broadband chaos low-noise amplifier circuit
110: microcontroller
120: DA converter
122: X-phase DA converter
124: Y-phase DA converter
126: Z-phase DA converter
130: 3-phase signal merging circuit
140: LNA

Claims (7)

이산 로렌츠 시스템(Lorenz System)에 기반하여 X-상 출력, Y-상 출력 및 Z-상 출력의 3상 신호를 출력하되, 상기 3상 신호를 출력할 8개의 포트를 각각 할당하고, 상기 할당된 8개의 포트로 상기 3상 신호를 각각 출력하는 마이크로컨트롤러;
상기 3상 신호를 입력받고, 상기 3상 신호 각각을 아날로그로 변환하여 출력하는 DA(Digital to Analog) 컨버터;
아날로그로 변환된 상기 3상 신호를 입력받고, 다항식 혼돈 기법(polynomial chaos approach)을 이용하여 상기 아날로그로 변환된 3상 신호를 병합한 카오스 신호를 출력하는 3상 신호 병합회로; 및
상기 카오스 신호를 입력받고, 상기 카오스 신호를 증폭하여 광대역 카오스 신호를 출력하는 LNA(Low Noise Amplifier) 회로를 포함하며,
상기 DA 컨버터는,
상기 X-상 출력이 할당된 상기 마이크로컨트롤러의 8개 포트와 연결되고, 상기 X-상 출력을 아날로그로 변환하는 X-상 DA 컨버터,
상기 Y-상 출력이 할당된 상기 마이크로컨트롤러의 8개 포트와 연결되고, 상기 Y-상 출력을 아날로그로 변환하는 Y-상 DA 컨버터, 및
상기 Z-상 출력이 할당된 상기 마이크로컨트롤러의 8개 포트와 연결되고, 상기 Z-상 출력을 아날로그로 변환하는 Z-상 DA 컨버터를 포함하는,
마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로.
Outputs three-phase signals of X-phase output, Y-phase output, and Z-phase output based on the discrete Lorenz system, but allocates each of the eight ports to output the three-phase signal, and A microcontroller outputting the three-phase signals through eight ports, respectively;
A digital to analog (DA) converter configured to receive the three-phase signal and convert each of the three-phase signals into analog and output;
A three-phase signal merging circuit for receiving the three-phase signal converted into analog and outputting a chaotic signal obtained by merging the three-phase signal converted to analog using a polynomial chaos approach; And
It includes a low noise amplifier (LNA) circuit for receiving the chaos signal, amplifying the chaos signal and outputting a broadband chaos signal,
The DA converter,
An X-phase DA converter that is connected to eight ports of the microcontroller to which the X-phase output is allocated and converts the X-phase output to analog,
A Y-phase DA converter that is connected to eight ports of the microcontroller to which the Y-phase output is assigned, and converts the Y-phase output to analog, and
A Z-phase DA converter connected to eight ports of the microcontroller to which the Z-phase output is allocated, and converting the Z-phase output to analog,
Microcontroller-based broadband chaos low noise amplifier circuit.
삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 마이크로컨트롤러는,
아래 수학식 1과 같이 세 개의 상미분방정식을 포함하는 동역학계로 구성된 로렌츠 시스템을,
[수학식 1]
Figure 112020051356691-pat00011

아래 수학식 3과 같이 오일러 방법론에 기반하여 이산화한 이산 로렌츠 시스템에 기반하여 상기 3상 신호를 생성하는,
[수학식 3]
Figure 112020051356691-pat00012

마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로.
The method of claim 1,
The microcontroller,
A Lorentz system composed of a dynamics system including three ordinary differential equations as shown in Equation 1 below,
[Equation 1]
Figure 112020051356691-pat00011

Generating the three-phase signal based on the discrete Lorentz system discretized based on the Euler methodology as shown in Equation 3 below,
[Equation 3]
Figure 112020051356691-pat00012

Microcontroller-based broadband chaos low noise amplifier circuit.
제4 항에 있어서,
상기 수학식 1의 파라미터 p는 10으로 설정되고, 상기 파라미터 r은 30으로 설정되고, 상기 파라미터 b는 2.66으로 설정되는 것을 특징으로 하는,
마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로.
The method of claim 4,
The parameter p of Equation 1 is set to 10, the parameter r is set to 30, and the parameter b is set to 2.66,
Microcontroller-based broadband chaos low noise amplifier circuit.
제5 항에 있어서,
상기 LNA 회로는,
복수의 마이크로스트립 선로(microstrip line)를 포함하는,
마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로.
The method of claim 5,
The LNA circuit,
Including a plurality of microstrip lines (microstrip line),
Microcontroller-based broadband chaos low noise amplifier circuit.
제1 항의 마이크로컨트롤러 기반 광대역 카오스 저잡음 증폭회로를 이용하여 5G 보안 통신을 위한 메시지 암호화를 수행하는,
5G 무선 암호 통신 장치.
Performing message encryption for 5G secure communication using the microcontroller-based broadband chaos low noise amplification circuit of claim 1,
5G wireless cryptographic communication device.
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